<<
>>

Классификация локальных сетей

Все многообразие существующих в мире локальных сетей можно класси­фицировать по следующим основным признакам: область применения, тополо­гия, методы управления доступом к среде передачи данных, программное и техническое обеспечение.
В классификации по применению необходимо выделить два основных клас­са локальных сетей: локальные вычислительные сети ЛВС (LCN — Lokal Computing Network) и локальные информационно-вычислительные сети ЛС (LAN - Lokal Arrea Network). Локальные вычислительные сети призваны решать задачи рационального использования ресурсов ЭВМ, распределенных на небольшой территории, в автоматизированных системах научных исследований, системах автоматизи­рованного проектирования и других системах, требующих доступа в реальном масштабе времени к локально-распределенным вычислительным ресурсам.
Рнс. 3.1. Базовые топологии локальных сетей

Локальные информационно-вычислительные сети в основном решают за­дачи информационного обслуживания пользователей, реализуя функции досту­па к удаленным файлам, электронной почты, передачи и обработки текстов и изображений.

По топологическим признакам локальные сети можно представить тремя базовыми топологиями: звезда, общая шина, кольцо (рис. 3.1). Метод конфи­гурации типа «звезда» является частным случаем иерархической структуры. В этой структуре центральный узел (Hub) локальной сети выполняет роль ком­мутатора, он производит однонаправленное соединение одной рабочей станции (WS - work station) с другой после обнаружения вызова со стороны инициатора соединения. Основными преимуществами звездной топологии являются относительная простота их логической и программной структуры, а также возможность со­единения двух абонентов на физическом уровне; а основными недостатками - низкая эффективность использования канала связи, сложность реализации в цен­тральном узле кодового и скоростного преобразования при создании неодно­родных сетей.
Наибольшая эффективность использования канала связи достигается при конфигурации «общая шина», в которой значительно упрощаются логическая и программная структура локальной сети. Топология «общая шина» обеспечива­ет простоту расширения сети посредством добавления дополнительного числа рабочих станций, подключаемых к магистрали, сохраняя простоту методов управления, возможность работы в параллельном коде. Данная конфигурация позволяет осуществлять широковещательную передачу, когда информация, пе­редаваемая одним абонентом, воспринимается всеми, подключенными к сети абонентами, одновременно. Недостатком такой конфигурации является последовательный характер ис­пользования магистрали (по «общей шине» может передаваться в определен­ный момент времени только один кадр). К структурам со слабой централизацией управления наряду с конфигураци­ей «общая шина» относится и кольцевая структура, обеспечивающая контроль работоспособности канала посылкой по кольцу «эхо»-сигнала, и возможность использования однонаправленных усилителей сигналов, т. е. применять воло­конно-оптические линии связи (ВОЛС). Классификация локальных сетей по методам управления доступом к среде передачи данных приведена на рис. 3.2. С развитием локальных сетей будут развиваться и методы доступа, поэтому приводимый перечень не полный.
Рис. 3.2. Классификация методов доступа

Все сети независимо от топологии и реализуемого метода доступа к среде передачи данных имеют некоторые общие компоненты, функции и характерис­тики. В их числе: • серверы (server) - компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям; • среда (media) - способ соединения компьютеров; • совместно используемые данные - файлы, предоставляемые серверами по сети; • совместно используемые периферийные устройства (принтеры, библиоте­ки CD-ROM и т. д.) - ресурсы, предоставляемые серверами; • ресурсы - файлы, принтеры и другие элементы, используемые в сети.

По принципу предоставления ресурсов в совместное использование сети разделяются на три типа: одноранговые (peer-to-peer), на основе сервера (server based) и комбинированные. Различия между ними имеют принципи­альное значение, поскольку определяют разные возможности этих типов сетей. Выбор типа сети зависит от многих факторов: размера предприятия; необходи­мого уровня безопасности; уровня доступности административной под держки; объема сетевого трафика; потребностей сетевых пользователей, финансовых затрат. Одноранговые сети. В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем ком­пьютере сделать общедоступными по сети. Одноранговые сети называют так­же рабочими группами. Рабочая группа - это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях бывает чаще всего не более 10 компьютеров. Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более слож­ных сетей. Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров. В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов, но не клиентов или рабочих станций {workstation). В такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft Windows 95, встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть, дополни­тельного программного обеспечения не нужно. Одноранговая сеть характеризуется рядом стандартных решений: • компьютеры расположены на рабочих столах пользователей; • пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации; • для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная си­стема.
Одноранговую сеть удобно использовать в коллективах до 10 человек, где пользователи расположены компактно, вопросы зашиты данных не критичны, кроме того, в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, следовательно, сети. Несмотря на то, что одноранговые сети вполне удовлетворяют потребнос­тям небольших организаций и предприятий, при решении вопроса об их исполь­зовании необходимо учитывать, что: • в типичной одноранговой сети системный администратор, контролирую­щий всю сеть, не выделяется, и каждый пользователь сам администрирует свой компьютер (сетевое администрирование (administration) решает ряд за­дач, в том числе: управление работой пользователей и защитой данных; обес­печение доступа к ресурсам; поддержка приложений и данных; установка и модернизация прикладного программного обеспечения); • все пользователи могут «поделиться» своими ресурсами с другими (к со­вместно используемым ресурсам относятся каталоги, принтеры, факс-моде­мы и т. п.); • в одноранговой сети каждый компьютер должен большую часть своих вычислительных ресурсов предоставлять локальному пользователю, а для под­держки доступа к ресурсам удаленного пользователя (обращающегося к сер­веру по сети) подключать дополнительные вычислительные ресурсы (сеть на основе сервера требует более мощных серверов, поскольку они должны обра­батывать запросы всех клиентов сети); • централизованно управлять защитой (защита подразумевает установку пароля на разделяемый ресурс, например, на каталог, файл) в одноранговой сети очень сложно, так как каждый пользователь устанавливает ее самостоя­тельно (такая сшуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того, некоторые пользователи могут вообще не установить защиту); • поскольку в одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего ком­пьютера. Сети на основе сервера. Выделенным называется такой сервер, кото­рый функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции).
Он специально оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на осно­ве сервера являются промышленным стандартом. В сети может быть подключено несколько серверов. Круг задач, которые должны выполнять серверы, многообразен и сложен. Чтобы приспособиться к возрастающим потребностям пользователей, серверы в больших сетях стали специализированными (specialized). Распределение задач среди специализи­рованных серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться самым эффективным способом из всех возможных. Например, в сети Windows NT работают различные типы серверов: • файл-серверы и принт-серверы, управляющие доступом пользователей соответственно к файлам и принтерам. Например, чтобы работать с тексто­вым процессором, вы прежде всего должны запустить его на своем компьюте­ре. Документ текстового процессора, хранящийся на файл-сервере, загружает­ся в память вашего компьютера, и таким образом вы можете работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами, файл-сервер предназна­чен для хранения файлов и данных; • серверы приложений, выполняющие прикладные части клиент-сервер­ных приложений, в них также находятся данные, доступные клиентам. Напри­мер, чтобы упростить получение данных, серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от файл- и принт-серверов. В последних на запрашивающий компьютер пересылают только результаты запроса. Приложение-клиент на удаленном компьютере по­лучает доступ к данным на сервере приложений. Однако вместо всей базы данных на удаленный компьютер с сервера загружаются только результаты запроса в виде экранных форм; • почтовые серверы, управляющие передачей электронных сообщений меж­ду пользователями сети; • факс-серверы, управляющие потоком входящих и исходящих факсимиль­ных сообщений через один или несколько факс-модемов; • коммуникационные серверы, управляющие потоком данных и почтовых сообщений между вашей сетью и другими сетями или удаленными пользова­телями через модем и телефонную линию.
В локальных сетях на основе выделенного сервера существует специаль­ная служба, предназначенная для поиска, хранения и зашиты информации в сети. Например, Windows NT Server объединяет компьютеры в логические группы - домены (domain), система защиты которых наделяет пользователей различными правами доступа к любому сетевому ресурсу. Таким образом, можно выделить ряд преимуществ, которыми обладают локальные сети с выделенным сервером: • разделение ресурсов. Сервер проектируют таким образом, чтобы предо­ставить доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высо­кую производительность и защиту. Администрирование и управление досту­пом к данным осуществляется централизованно. Ресурсы, как правило, расположены также централизованно, что облегчает поиск и поддержку; • защита данных. Основным аргументом при выборе сети на основе сер­вера является, как правило, защита данных. В таких сетях, например, как NetWare Novell или Windows NT Server, проблемами безопасности может за­ниматься один администратор: он формирует политику безопасности (security policy) и применяет ее в отношении каждого пользователя сети; • резервное копирование данных. Поскольку жизненно важная информа­ция расположена централизованно, т.е. сосредоточена на одном или несколь­ких серверах, нетрудно обеспечить ее регулярное резервное копирование (backup); • избыточность. Благодаря избыточным системам данные на любом сер­вере можно дублировать в реальном времени, поэтому в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна - легко вос­пользоваться резервной копией; • количество пользователей. Сети на основе сервера способны поддержи­вать тысячи пользователей. Сетями такого размера, будь они одноранговыми, было бы невозможно управлять; • аппаратное обеспечение. Так как компьютер пользователя не выполня­ет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребнос­тей самого пользователя. Комбинированные сети. Такие сети совмещают лучшие качества одно­ранговых сетей и сетей на основе сервера. Многие администраторы считают, что подобная сеть наиболее полно удов­летворяет запросы, так как в ней могут функционировать оба типа операцион­ных систем. Операционные системы для сетей на основе сервера, например Microsoft Windows NT Server или Novell® NetWare®, в этом случае отвечают за совместное использование основных приложений и данных. На компьюте­рах-клиентах могут выполняться операционные системы Microsoft Windows NT Workstation или Windows 95, которые будут управлять доступом к ресурсам выделенного сервера и в то же время предоставлять в совместное использова­ние свои жесткие диски, а по мере необходимости разрешать доступ и к своим данным.
<< | >>
Источник: В .А. Галкин, Ю .А. Григорьев. Телекоммуникации и сети. 2003

Еще по теме Классификация локальных сетей:

  1. Раздел 16 - Уголовного Кодекса Украины Преступления в сфере использования электронно-вычислительных машин (компьютеров), систем и компьютерных сетей и сетей электросвязи
  2. Статья 361. Несанкционированное вмешательство в работу электронно-вычислительных машин (компьютеров), автоматизированных систем, компьютерных сетей или сетей электросвязи
  3. Статья 363-1. Препятствование работе электронно-вычислительных машин (компьютеров), автоматизированных систем, компьютерных сетей или сетей электросвязи путем массового распространение сообщений электросвязи
  4. Статья 363. Нарушение правил эксплуатации электронно-вычислительных машин (компьютеров), автоматизированных систем, компьютерных сетей или сетей электросвязи или порядка или правил защиты информации, которая в них обрабатывается
  5. МОЗГ ГОЛОВНОЙ: ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ПОРАЖЕНИЙ ЛОКАЛЬНЫХ
  6. ЛОКАЛЬНЫЙ
  7. ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ ПОРАЖЕНИЙ ЛОКАЛЬНЫХ МОЗГА ГОЛОВНОГО
  8. Степанов А. Н.. Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей, 2007
  9. 2.3. Принципі оптимального поєднання централізованого і локального правового регулювання
  10. 4.3. Акти договірного та локального характеру у сфері трудового права
  11. Аспекты, исходящие от планет разной локальной детер- минации
  12. Модель сетевого анализа коммуникационных сетей.
  13. § 39 Классификация договоров в отдельных видах. – Римская классификация. – Система прусского закона, французского и австрийского кодекса. – Система русского свода. – Система настоящего изложения.
  14. 4.3.3. Информационные правоотношения, возникающие при создании и применении информационных систем, их сетей, средств обеспечения
  15. Статья 188. Похищение путем демонтажа и иным способом электрических сетей, кабельных линий связи и их оборудования - Статья 188 исключена на основании Закона N 270-VI от 15.04.2008